Spessimetro

Consigli per l'acquisto di uno spessimetro

Criteri di scelta di uno spessimetro
Lo spessimetro è utilizzato in quei campi dove è importante controllare materiali e prodotti. Spesso si utilizza uno spessimetro per in controllo di ingresso delle merci, durante o dopo l'applicazione di ulteriori strati e prima dell'uscita delle merci, o per l'accettazione dei prodotti.

Molti spessimetri operano in modo non distruttivo, ma in altri casi si verifica la rottura del campione. Prima di scegliere il tipo di spessimetro da acquistare è necessario conoscere le condizioni di misurazione.

- Si deve misurare lo spessore totale o solo una parte?
- Può accedere ai due strati o soltanto ad uno?
- Si utilizzerà lo spessimetro come dispositivo da installazione fissa o portatile?
- Si deve effettuare un controllo durante un processo in corso e, se necessario, influire sul processo?
- Quale precisione si richiede allo spessimetro?
- Si vogliono memorizzare o trasferire i valori di misura?

Dell'ampia gamma degli spessimetri, si possono selezionare le seguenti caratteristiche specifiche del dispositivo:
- Dimensione minima della superficie da misurare
- Spessore minimo del materiale del substrato
- Per la misurazione su superfici curve: raggio minimo convesso o concavo
- Precisione della misurazione
- Opzioni di calibrazione

Gli spessimetri si possono distinguere in base al principio di misurazione utilizzato.

Spessimetro a contatto con la superficie da misurare

Misurazione dello spessore con calibri e micrometri
Uno spessimetro molto semplice sono ad esempio i righelli. Si posiziona il righello sull'oggetto da misurare e si legge il valore. Anche i calibri e i micrometri si utilizzano frequentemente come spessimetro. Tali dispositivi richiedono impostare la distanza tra la ganascia fissa e la ganascia mobile nel punto di misura. E quindi si visualizza il valore sul display analogico o digitale dello spessimetro.

Spessimetro a ultrasuoni
Lo spessimetro con sensore a ultrasuoni determina lo spessore misurando il tempo impiegato dal suono per attraversare un oggetto. In generale, il trasmettitore e il ricevitore ad ultrasuoni sono integrati nello stesso sensore. Il suono emesso dallo spessimetro colpisce lo strato limite opposto dell'oggetto, viene riflesso e rilevato dal ricevitore. Lo spessimetro calcola la distanza percorsa a partire dal tempo richiesto e la velocità degli ultrasuoni del materiale. Nel caso sia necessario controllare oggetti con una geometria più complicata, è possibile utilizzare uno spessimetro con unità emettitore e ricevitore separate.

Per calcolare lo spessore è necessario indicare la velocità degli ultrasuoni del materiale nello spessimetro. Alcuni spessimetri consentono all'utente di determinare la velocità degli ultrasuoni del materiale usando un campione con spessore conosciuto e registrare tale valore nel dispositivo.

Spessimetro magnetico-induttivo e spessimetro con corrente di Foucault

I principi di misurazione magnetico-induttivo e quello della corrente di Foucault richiedono che il substrato sia metallico. Molti degli spessimetri che misurano il rivestimento di un materiale metallico dispongono di un sensore combinato o sono dotati di collegamenti per sensori esterni che consentono di effettuare misurazioni magnetico-induttive o mediante corrente di Foucault. Per effettuare una misurazione bisogna collocare il sensore sul punto da misurare e accendere lo spessimetro. Esiste una relazione diretta tra la distanza della punta del sensore / strato limite del materiale e la forza del segnale del sensore. Lo spessimetro visualizza il valore spessore del rivestimento.

Spessimetro magnetico induttivogenera mediante una corrente a bassa frequenza in flusso magnetico verso il substrato ferroso. La sonda misura la resistenza magnetica aumentata attraverso il rivestimento non ferroso. Lo spessimetro calcola lo spessore del rivestimento dal valore misurato. Ciò significa che qualsiasi spessimetro magnetico induttivo può determinare lo spessore di qualsiasi rivestimento non magnetico su acciaio e ferro. Ciò consente di controllare facilmente e in modo non distruttivo lo spessore di un rivestimento anticorrosivo come cromo, zinco, rame, smalto, vernice o plastica.

Spessimetro che usa il metodo della corrente di Foucault genera una corrente ad alta frequenza. Il campo magnetico risultante si sovrappone al campo magnetico del sensore più debolmente se si applica uno strato isolante tra la sonda e il materiale conduttore di elettricità. Lo spessore del rivestimento si determina in base alla forza di cambio nel campo magnetico del sensore. Gli spessimetro che utilizzano i metodi di corrente di Foucault misurano in modo non distruttivo i rivestimenti non conduttori di elettricità, come la vernice, plastica, ceramica, anodizzato su substrati non ferrosi, e si invece su substrati conduttori di elettricità. D'altra parte, è possibile misurare i anche i rivestimenti conduttori di elettricità come alluminio, rame, oro, argento in substrati isolanti o poco conduttori come il vetro.

Spessimetro senza contatto con la superficie da misurare

Spessimetro con sensore laser
Lo spessimetro con sensore laser determina lo spessore di un materiale per la differenza tra la misurazione della base del materiale e la superficie del materiale. Questo tipo di spessimetro con sensore laser registra i valori in modo veloce e senza contatto. Il punto di misura riflette la luce laser emessa ed è captata dallo spessimetro. È possibile utilizzare contemporaneamente vari spessimetri con sensore laser per il controllo della produzione e intervenire velocemente in caso di deviazioni. Anche gli spessimetri speciali con luce laser blu sono adatto per misurare superfici trasparenti e organiche.

Spessimetro con fluorescenza a raggi X
L'analisi della fluorescenza a raggi X consente di determinare campioni di materiale qualitativamente e quantitativamente. Lo spessimetro a fluorescenza a raggi X determina lo spessore del rivestimento da meno di 200 nanometri a più di 50 micron. Il materiale eccitato dai raggi X emette una caratteristica radiazione di fluorescenza per ciascun elemento. Lo spessimetro rileva l'intensità di questa radiazione a fluorescenza a raggi X e converte quel segnale in un valore di misura dello spessore del rivestimento. I vantaggi di questi spessimetri a fluorescenza a raggi X sono la misurazione rapida e non distruttiva di strati singoli e multipli, elevata precisione e accuratezza e misurazione indipendente delle caratteristiche magnetiche ed elettriche del materiale.

Misurazione microscopica dello spessore

La misurazione microscopica dello spessore dei rivestimenti si utilizza per controllare e calibrare tutti gli altri spessimetri. Per effettuare questa misurazione distruttiva è richiesto un campione finemente levigato. La superficie levigata si misura con un microscopio a luce trasmessa o con un microscopio stereoscopico con sistema di elaborazione delle immagini digitali. Si può aumentare il contrasto tra i diversi strati mediante il decapaggio o con l'accensione della luce ultravioletta.

Per la sezione trasversale, lo spessore del rivestimento è determinato dalla misurazione ottica dell'area della sezione trasversale. Il metodo, che è regolato dalla norma DIN EN ISO 1463, è adatto per spessori di strato da 3 micron.

Per strati più sottili è adatto il metodo di levigatura obliqua. L'area di misurazione più ampia ottenuta dalla levigatura obliqua viene misurata meglio, consentendo la conversione in base all'angolo di levigatura. Con il metodo di rettifica, la superficie di misurazione viene ingrandita mediante rettifica con una sfera rotante. Ciò consente di misurare fisicamente, chimicamente o galvanicamente i rivestimenti applicati da circa 0,3 a 30 µm.

Calibrazione dello spessimetro

La precisione dello spessimetro può essere verificata con piastre o fogli di calibrazione. Lo spessimetro con sensori per misurare i rivestimenti deve essere calibrato o adattato al substrato specifico, in modo che il substrato senza rivestimento indichi sempre un valore pari a 0 come spessore del rivestimento. Per garantire ciò su diversi substrati con diverse superfici, molti spessimetri hanno una funzione di calibrazione del punto zero con la quale il dispositivo può essere regolato sul rispettivo materiale. Inoltre, lo spessimetro deve avere ulteriori punti di calibrazione con i quali può essere adattato ai range di misura da testare.